建筑設計金屬材料的應用

建筑設計金屬材料的應用第1頁/共47頁常見第2頁/共47頁第3頁/共47頁第4頁/共47頁第5頁/共47頁TECU?

BronzeTECU?

BrassTECU?

Gold第6頁/共47頁第7頁/共47頁第8頁/共47頁第9頁/共47頁第10頁/共47頁第11頁/共47頁第12頁/共47頁第13頁/共47頁第14頁/共47頁第15頁/共47頁第16頁/共47頁第17頁/共47頁金屬材料的特點自重輕易于加工維護回收率高環(huán)保耐久耐候性好使用壽命長易于表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的精致與優(yōu)雅第18頁/共47頁

金屬和常用建筑材料的物理性質對比第19頁/共47頁從表格中可以發(fā)現(xiàn)，金屬材料與傳統(tǒng)磚石類建筑材料相比一般具有密度大，導熱性能好，線性膨脹系數(shù)大等特點，因此運用金屬材料時候需要特別注意金屬的傳熱，溫差變形對建筑的影響。第20頁/共47頁常用金屬一、鋁、鋁合金第21頁/共47頁鋁的表面可形成一層牢固而致密的氧化膜，抗腐蝕性超過一般的鋼，達20年。多用強度更高的以鋁錳鎂合金為主的3000系列板材。

預處理方式（可加工成多種色彩、質感）：

化學氧化或電化學氧化

粉末噴涂或氟碳噴涂（應用最廣）

可加工成型材用于輕型結構梁柱，門窗框架，幕墻結構架，裝飾型材等，型材常用6063（LD31）合金第22頁/共47頁第23頁/共47頁二、銅及銅合金第24頁/共47頁導熱導電率高，穩(wěn)定，抗張拉強度大，可塑性及延展性好，易熔接，耐腐蝕，綠色環(huán)保

可顯示出厚重的歷史感呵高貴典雅的氣質

非常適用于建筑外墻及屋面板材第25頁/共47頁greenpatina-

thetypicalcolour

ofcopperroof

dark-brown

oxid-layerfa?ade銅經(jīng)氧化的顏色變化：淺玫瑰紅，紫紅，紅綠，棕色，藍綠色，歷經(jīng)十幾二十年并穩(wěn)定下來。例如德國KME公司開發(fā)的Tecu-Classic原銅板第26頁/共47頁第27頁/共47頁三、鍍層鋼板涂層鋼板搪瓷鋼板第28頁/共47頁普通鋼板在自然氣候中容易銹蝕，一般不直接用于建筑室外條件?，F(xiàn)代建筑中，一般均采用工廠化方式在鋼板表面涂覆其他金屬或非金屬覆蓋層的方法。根據(jù)其表面處理方式的不同，可以分為以下幾類：

第29頁/共47頁1.鍍鋅鋼板鋅與空氣中的二氧化碳和水接觸而發(fā)生化學反應，形成致密堅硬的藍灰色，灰色碳酸鋅氧化層。建筑中多使用表面鍍鋅鋼板，如鍍鋅薄鋼板。從生產(chǎn)工藝分電鍍鋅及熱浸鍍鋅兩種，其中熱浸鍍鋅耐腐性超過電鍍鋅品種更為常用。

第30頁/共47頁2.鍍鋁鋅合金板

鍍鋁鋅鋼板的耐腐性來自鋁的屏障性保護功能和鋅的犧牲性保護功能。性能較好的是鍍55%鋁鋅合金鋼板室外環(huán)境至少能保證25年不生銹。但多用于室內(nèi)結構構件，建筑構件，基底襯材，臨時建筑墻板等第31頁/共47頁第32頁/共47頁33.彩色涂層鋼板以冷軋熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅合金鋼板為基板，經(jīng)過表面脫脂，磷化，鉻酸鹽等處理，涂覆有機涂料，烘干處理即形成耐侯性更佳的彩色涂層鋼板。耐久性達20-30年。彩色涂層鋼板可以滿足大部分的建筑外墻飾面及部分建筑的屋面要求，且在取得同樣不俗的視覺效果的同時，相比于我們常用的金屬板材（如鋅板，銅板）可以節(jié)省大量的投資，特別適宜于投資相對較低的建筑。第33頁/共47頁第34頁/共47頁4.搪瓷鋼板搪瓷鋼板是將瓷釉涂覆于鋼板表面，通過高溫焙燒，使瓷釉牢固緊密地附著于金屬表面而制成的。

搪瓷鋼板具有類似玻璃的化學穩(wěn)定性和金屬強度，耐腐蝕，耐磨，耐水，耐候，絕緣，堅硬度高，自潔性好，免維護并可制成各種色彩，室內(nèi)外均可使用。搪瓷鋼板在某些情況下可以代替價格較貴的不銹鋼和有色金屬等，更加經(jīng)濟。缺點為高溫，驟然的冷熱變化以及外部沖擊導致的鋼板變形等因素可使搪瓷面層裂縫脫落，且需工廠化加工不能現(xiàn)場調(diào)整大小形狀?？捎糜趦?nèi)裝飾墻板等。第35頁/共47頁四.不銹鋼板不銹鋼是在普通碳鋼的基礎上，加入一組鉻的質量分數(shù)大于12%的合金元素的鋼材，具有不生銹的特性，具有很強的化學穩(wěn)定性和足夠的強度和塑性，并且在一定高溫或低溫條件下具有穩(wěn)定的力學性能。表面處理方式有軋制表面加工，機械表面加工，化學表面加工，網(wǎng)紋表面加工和彩色表面加工。形成的產(chǎn)品常有拋光（鏡面），拉絲，網(wǎng)紋，蝕刻，電解著色，涂層著色等，也可軋制，沖孔成各種凹凸花紋，穿孔板，加工成各種波形斷面板，在建筑中可根據(jù)不同部位，不同的要求選用。具有優(yōu)異的耐久性和良好的自清潔性，硬度高，耐磨性好。在建筑中常作為鋼構件，室內(nèi)裝飾，室外墻板，屋頂材料等使用。第36頁/共47頁第37頁/共47頁五.鋅板（鈦鋅合金板）建筑中常用的鋅板是一種以鋅為主要成分添加了極少量鈦，鋁，銅合金元素后形成的具有優(yōu)良特性的現(xiàn)代金屬材料。耐腐蝕性，具有自我保護特性，不需進行其他特殊的防腐處理。鋅合金易于成型，焊接，對周圍環(huán)境不會造成污染，廢物回收再利用率高。價格較高可作為屋面，檐口，雨水管以及其他建筑構件，亦可用于建筑墻面及屋面系統(tǒng)，體現(xiàn)建筑特殊的地位和性格。第38頁/共47頁第39頁/共47頁六.鉛板鉛呈灰白色，是最軟的貴金屬，也是密度最大的金屬之一。延展性良好，耐腐蝕。早起建筑中常用于石材間互相固定的連接件，屋面，檐口，墻面材料，水管等?，F(xiàn)代建筑中常以鉛板制成防輻射構件，利用其密度大作為門板夾層以增強隔聲效果。有害健康第40頁/共47頁七.鈦板及鈦合金板金屬鈦呈銀灰色，密度小強度高，具有優(yōu)異的抗腐蝕性能，膨脹系數(shù)小，屬于不燃材料，良好的熱強性，好的韌性和抗疲勞性能，低溫性能好，隔熱性能佳。使用年限達百年。價格昂貴（冶煉成本是不銹鋼的2-3倍）適宜于用作各種環(huán)境下的建筑墻（30%）屋面（60%）材料。第41頁/共47頁第42頁/共47頁八.未處理的高強度耐候鋼板

耐候鋼是一種低合金鋼，含有合金總量低于3%的不同比例的鈮，鉬，磷，鈦，銅等元素。耐候鋼在與大氣的接觸使用過程中，金屬基體表面形成致密的，粘附性好的非晶態(tài)氧化層保護膜，顏色由銹紅色逐漸變成暗青，最終成為暗紫色，雨水的流淌在鋼板表面留下銹蝕的印記，可以體現(xiàn)時間的流逝，達到使建筑如同生命體隨著時間而生長變化的特殊效果。使用簡單方便，可涂裝